Набор микросхем

Подсистема памяти

Одной из первостепенных задач, возлагаемых на набор микросхем системной логики, остается организация взаимодействия центрального процессора и ОЗУ. Подсистема памяти оказывает огромное влияние на производительность ПК в целом: чем меньше объем ОЗУ, тем чаще операционной системе придется считывать данные с жесткого диска, быстродействие которого гораздо ниже, чем у системной памяти. Однако не менее важна для производительности системы сбалансированность возможностей процессора и ОЗУ. Современные процессоры Pentium 4 имеют 64_разрядные 533_МГц или 800_МГц шины, обеспечивающие пропускную способность 4,26 и 6,4 Гбайт/с, а последние модели Athlon XP с 333_ и 400_МГц шинами — 2,7 и 3,2 Гбайт/с. Подсистема памяти должна иметь соответствующее быстродействие, так как при меньшей производительности ресурсы ЦП реализуются не полностью из-за простоев в ожидании данных.

Современная архитектура наборов микросхем для персональных компьютеров, называемая хабовой, сложилась в 1997 году, когда компания Intel выпустила на рынок набор i810 из двух микросхем (хабов) — контроллера памяти и контроллера ввода-вывода. За этими контроллерами закрепились названия «северный мост» и «южный мост» соответственно. Схему информационных потоков современной вычислительной системы можно представить в виде креста, состоящего из пяти основных элементов. Центральную роль в наборе микросхем играет «северный мост», организующий потоки данных между процессором и памятью и, как правило, содержащий AGP-контроллер или встроенное графическое ядро. На «севере», «юге», «западе» и «востоке» от «северного моста» находятся соответственно ЦП, контроллер ввода-вывода («южный мост»), графический контроллер и ОЗУ.

По такой схеме строится большинство современных вычислительных систем начального и среднего уровня. Благодаря разделению набора на «северную» и «южную» составляющие изготовитель микросхем получает возможность при появлении новых интерфейсов не обновлять полностью модельный ряд, а подготовить лишь обновленную версию «южного моста» и укомплектовывать ею уже существующие наборы микросхем.